Қоршаған ортаға өндіріс орындарының әсері

Тұрмыстык калдықтарды бірнеше бағытпен өңдеуге мүмкіндік бар, мысалы, тыңайткыш, жанатын газ және синтетикалык мұнай, құрылыс плиталарын, қағаз және тағы да көптеген заттарды алуға болады. Ең алғашқы қоқысты жағуға арналған зауыт 1975 жылы Москва каласында ашылған, оның жылдық өнімділігі 150 мың тонна шамасында. Жану процесінің нәтижесінде бөлінетін жылу іске асырылып, бу қазандықтарды жылытуға пайдаланылса, шлактан іріктеп жиналған металл калдыктары металлургия өнеркәсібіне, ал шыккан шлактар қүрылыс материалдарын өндіруге қолданылады. Тұрмыстык қалдықтарды жою, яғни негізгі максатын орындаумен бірге, зауыт басқа өндірістерге шикізат ретінде кажетті өнімдерді - жылу, металл, шлактарды да шығарады. Мысалы, Москваның N1 қоқыс жагатын зауытыпан шыккан шлакгы зерттеу аркылы алынған мәліметтерге (Г.И. Сидоренко, 1990 ж.) сүйенсек, жылына түрмыстык калдық жинайтын жерге тек Москваның озінен мынадай колемде металдар тасталады екен: Мо - 8,3 т, Со - 11,4 т, V - 12,4 т, Аё - 27,6 т, N1 - 75 т, 5Ь - 115 т, 5п - 244 т, Ғ - 353 т, Сг - 689 і, РЬ - 1573 т, Си - 2180 т, 2п - 6762 т. Бұл мөлшер жыл бойына үлкен кен орындарынан алынатын мөлшерге эквивалентті.

Санкт-Петербург манындагы Горелово поселкесінде 1972 жылдан бастап түрмыстык кокысты өңдейтін зауыт кызмет етуде, оның ең негізгі шыгаратын өнімі компос (тынайткыш), бірақ-та кокыстын 30%-і, яғни пластмасса, резина, тері, ағаш, металдан түратып бөлігі онделінбейді.

Жылдык өнімділігі 110 мың тонна тоңірегіндегі зауыт 1975 жылдан бастап Ташкентте іске косылған. Жыл сайын түрмыстык қокыстан 400 т кара және 5 I түсті металдар, 20 мың т компост алынады. Компост деп микроорганизмдермен ылырау нәтижесінде өсімдіктер мен жануарлар қалдыктарынан шыққан органикалық тыңайтқыштарды айтады. Оны алуға коң, коң бокпесі және құстар саңғырығы, шымтезек, қала сыпырындысы, ағаштардан түскен жапырақтары, сабан және т. б. тұрмыстык калдыктар қолданылады. Кордаландыру процесінің нәтижесінде органикалық массадағы өсімдіктер сіңіруге колайлы қоректік заттар (азот, фосфор) түрлерінің молшері жоғарылайды, патогенді микрофлора залалсызданады, целлюлоза мен пектин заттектері азаяды, сонымен катар тыңайтқыш топыракка еңгізуге колайлы сусымалы түрде алынады. Өте тапшы органикалык тыңайткыштардың (көң, шымтезек) орнына компост кеңінен пайдалануға жатады.

Түрмыстық қалдықтардың барлык түрі компост алуға жатпайды. Егерде қоқыстагы азық-түлік калдыктарлың мөлшері 20%-тен төмен болса, олардан түрмыстык тыңайтқыш алынбайды. Себебі қалдықтарды қордаландыру аэробты микробтардың қатысуымен жүретін биохимилық процесс. Бұл микробтардан өте көп мөлшерде жылу бөлініп шыққандыктан қоқыс 70 "С-гс дейін қызады. Бұл жағдайда ауру қоздыратын микробтар жойылып, шикізат қызып, тұрмыстық тыңайткышка айналады. Табиғи жағдайда бұл процесс ауру айлап жүрсе, зауыт жағдайында аэрация арқылы 2-3 күнде аяқталады. Ал калдықгарда азық-түлікке жанатын комионенттер аз болса процестің жүру жылдамдығы күрт томендейді.

Түрмыстық қоқыстағы қайта оңдеу үшін магниттік сепарация әдісі де колданылып келеді.

Өткізгіштігі жоғары магниттер парамагнитті заттарды бөле алады, парамагниттік қасиет барлық органикалық заттарға тән. Сонымен қатар қуатты магниті оріс бактериялардың коптеген турін де жояды.

Токио ғалымдары қокыс балқытатын пеш жасаған. Алдын-ала сортталған құрамында полимерлі материалдар, консерві банкілері және әйнек сынықтары бар коспа пеште балкытылады, осының нәтижесінде коспа көлемі 40 есеге дейін ықшамдалынады. Балкытылған массаны тас жолдарын салуға, кыйыршық тастың орнына, қолдануга болады.

Соңты жылдары хадыктын шаруашылык және түрмыстык кажеттерін канагаттандыру үшін энергия коздерінің (комір, мұнай, газ) жетіспеуіне карай оларға тендес алмастыргыш іздестірілуде. Осы энергетикалык дагдарыска байланысты соңғы кезде органикалык калдыктардан отын есебінде колдануға болатып биогаз алуға үлкен үміт арттылуда.

Биогаз дегеніміз органикалык қалдықтардын (коң, сабан, арам шоптер, ағаш үнтағы, т. б.) немесе басқа да түрмыстык органикалык қалдықтарлың ыдырау процестерінде пайда болатын газдардың косындылары. Биогаздың орташа күрамы: метан -55-60%, коміркышкыл газы - 35-40%, азот, сутек, оттек, күкіртті сутек косындылары да болады. Өнеркәсіптік биогаз алу әдістері XIX тасырдың аяғынан белгілі. Дүние жүзінде казіргі шакта биогаз алу үшін 8 млн. кондырғы жұмыс істейлі. Биогазды кант және сүт зауыттарының, мал шаруашыльнының сүйык қаллықтарынан алуды жолға қою тиімді келеді.

Биогаз алу процесі екі сатылы анаэробты жағдайда. яғни ауасыз жүргізіледі. Біріші сатыда қышқыл түзуші бактериялар арқылы күрделі органикалык заттектер (қалдықтарда бар белоктар, майлар мен комірсулары) арнайы биореакторларда майлы кышкылдарга, спирттерге, сутекке, көміртек оксидіне және тағы да баска біркатар жай заттектерге дейін ыдыратылады. Екінші сатыда метан түзуші бактериялар колданылын, біріші сатыда түзілген косылыстардан метан, көміртек диоксиді мен шамалы молшерде баска косылыстар алынады. Осы процестерлін нәтижесінде бөлінген энергия жылу энергиясына ауытырылып субетратты жылытуға колданылады.

Биогаз алу процестерін зерттей отырып көп елдердің (АҚШ, Франция. Жапония) ғалымдары бактериялардың метандык және баска түрлерін алу әдістерін жасады; кейбір фирмалар осы микроорганизмдерді сатумен айналысуда. Осы жасанды бақтерияларды колдану ашыту мен биогаз алу процестерін жылдамдатады, алынган биогаз фермаларда суды жылытуға. АҚШ-та, Кытайда, Бразилияда, Индияда, Жапонияда тамак пісіруге колданылады.

Ресейде де биогаз алу одісі жасалып ол Воронеж облысында ірі шошка осіретін фермаларда колдапылып келе жатыр. Баска жануарлардыкыне карағанда шошка көндерінен биогаз 1,5 есс коп алыналы.

Биогаз алғанда биомассаны ащытуды нейттралды ортада (кышкылданбау үшін әк тас қолданылады) +40 "С ... +60 "С аралығында суды  өткізбейтін  ылыстарда жүргізіледі.   Ыдыстардың көлемі 6-12 м\ биогаздың шығу онімділігі тәулігіне 0,15 м'/м'. Пайлаланылатын калдықтардың құрамында комірсулар массасы көп, ал азот аз болуы (С : N = 30 : 1) керек. Егерде азоттын мөлшері көн болса. аммиак түзіліп, метандық бактериялардын өсуін тежейді, процесе нәтижесінде биогаздың түзілуі токтайды. Сондыктан  азоты көп биомассага (шошкалардың сүйык калдыктары, бұршак дакылдарынын қалдықтары) көмірсутектерді (майдаланган сабан, қант кұрағының сығындысы, кант кызылшасының қалдыктары) косады.

Қазіргі кезде Украинаның Запорожье 0аласында дүние-жүзінде бірінші рет ресурсты калпына келтіретін зауыт іске косылып жатыр, куаттылығы - 1000-1500 тәулігіне. Оның қалдықтарды өндеуге бағыталған технохимиялық, физикалық-химиялық және биотехнологиялық бөлімдері бар. Екінші реттік ресурстар биоотын, металлолом, кұрылыс материалдары және т. б. ретінде оз қолдануларын табады[25].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІІІ. Тәжірибелік бөлім

 

Атомды – абсорбциялы анализ әдісімен топырақ үлгілерінен ауыр металдардың (Ph , Zn , Cn, Ni , Co , Mn ,Ti , V, In , Ba , Ca) массалық  үлесін анықтау

 

Зерттеу әдісі: Атомды – абсорбциялық спектрометрия әдісі. Бұл құрылғы Ақтөбе облысы бойынша экология департаменті жанындағы зертханада орналасқан.

Әдістің мәні: Атомды – абсорбциялық анализ әдісі – яғни, қозған күйдегі металл атомдарының өзінен белгілі бір толқын ұзындықтарын өткізу қабілетіне негізделген.

Зерттеу обьектісі: АФЗ және қож шөгінділер аумағында, өнеркәсіп орындары айналасындағы топырақ құрамындағы ауыр металдар.

Зерттеу элементтері: өндіріс аймағындағы топырақ құрамынан Ph , Zn , Cn, Ni , Co , Mn ,Ti , V, In , Ba , Ca анықтау.

 

3.1 Өлшеу құрылғылары, құрал-жабдықтар, реактивтер

                            Өлшеу құрылғылары:   

• аналитикалық таразылар – ВЛР – 200Г типті, ГОСТ 24104 бойынша;
• атомды – абсорбционды спектрофотометр;
• Өлшеу колбалары, 50 мл, ГОСТ 1770 бойынша, 50 шт:
• Пипеткалар, ГОСТ 20292 бойынша, V 1 мл – 15 шт, V 2 мл – 15 шт, V 5 мл – 15 шт, V 10 мл – 15 шт;
• Өлшеу цилиндрлері, 50 мл, ГОСТ 1770, 2 шт;
• Өлшеу цилиндрлері, 500 мл, ГОСТ 1770, 2 шт;
• Өлшеу цилиндрлері, 1000 мл, ГОСТ 1770, 2 шт.

Құрал-жабдықтар, материалдар:

• Зертханалық кептіру шкафы СНОЛ – 2,5\2,5\2,5/ 2 М – М01 типті, ТУ 16-531-099 бойынша;
• Аквадистилятор, ДЭ-4-2 д.АО.000.736ПС типті, ТУ 61-1-721 бойынша, 1 шт;
• Суды бидистилляциялау үшін аппарат, БД-2 типті, ТУ 25-11-1102 бойынша, 1 шт;
• Жабық спиральды электроплитка, ЭПШ 1-0,8\220 типті, ГОСТ 14919 бойынша, 3 шт;
• Езгіш таяқшасымен, ГОСТ 9147 бойынша, 3 шт;
• Полиэтиленді флакон, 1000 мл – ТУ 6-19-110 бойынша, 10 шт;
• Полиэтиленді флакон, 100 мл – ТУ 6-19-110 бойынша, 10 шт;
• Полиэтиленді флакон, 50 мл – ТУ 6-19-110 бойынша, 10 шт;
• «Қызыл» және «ақ» жолақтары бар фильтр қағаздары, МРТУ 6-09-2411 бойынша;
• Полиэтиленді пленка, 50 мкм, ГОСТ 10354 бойынша, 10 м ;
• Су моншасы, 2 шт;
• Эксикатор, ГОСТ 23932 бойынша, 2 шт;
• Конусты колбалар, 50 мл, ГОСТ 25336 бойынша, 50 шт;
• Өлшеу стакандары (бюкс), СН-34/12, ГОСТ 23932 бойынша, 50 шт;
• Елктер, тесік диаметрі 1 мм, 2 шт.

                                 Реактивтер:

• Азот қышқылы, ГОСТ 11125 бойынша;
• Магний хлорқышқылы (ангидрон) – ТУ 6-09-3880 бойынша;
• Анализде қолданатын металл тұздарының ерітінділерінің стандартты ерітінділері;
• Дистилденген су – ГОСТ 6709 бойынша;
• Бидистилденген су;
• Ацетилен – ГОСТ 5457 бойынша;
• Қысылған ауа – ГОСТ 17433 бойынша;

 

3.2 Үлгі алу және анализге дайындық

 

1.2.1. Металдар мен ластанған топырақтан  үлгі алу ГОСТ 17.4.3.01 бойынша жүргізіледі.

1.2.2. Топырақ үлгісін алған жағдайда  ластанған зонаның көлемі және  топографиясы ескерілуі қажет, ол жыл маусымына байланысты желдің бағыты, жылдамдығы, ұзақтығы, жауынның түсуіне байланысты болып келеді.

1.2.3. Топырақ үлгісін алу участкілері  – зерттеу ауданының жағдайын  көрсетуі қажет: топырақ жамылғысы, жыныстары, рельефі, геология және гидрологиясы.

1.2.4. Үлгі алу алаңдары 100х100 немесе 100х200 көлемінде болу керек. Конверт  әдісімен (төрт бұрышынана және  ортасынан) алынады.

1.2.5. Топырақ үлгісін 0-5 см тереңдікте  алынады.

1.2.6. Үлгі алу жағдайында, топырақтың  екінші қайтара ластануынан болдырмау қажет.

1.2.7. Топырақ алу құралдары қатты  пластмассадан болу керек. Болаттан  жасалған құралдарды да қолдануға  болады, бірақ ол даттан жақсылап  тазартылуы керек. Бірақ, үлгі алынғаннан  кейін, болат тиген жерлерді пластмасса  пышақпен қырып алынып тасталады.

1.2.8. Үлгі алу кезінде: мырышталған  шелектерді, мыс бұйымдарын, құрамында  түсті металдар және басқа  элементтері бар заттарды қолданбаған  жөн.

1.2.9. Топырақ үлгілерін тасымалдау  жән сақтау үшін қағаз-матадан  жасалған қаптарды және полиэтилен пленкаларын қолдануа болады.

1.2.10. Алынған үлгілерді журналға  жазу керек.

1.2.11. Әрі қарай өңдегенде, тасымалдау  және сақтау кезінде топырақ  үлгілері атмосфералық жауын  және басқа екінші ластану  көздерінен  сақтау қажет.

 

 Анализге дайындық

Топырақ үлгісін анализге дайындау:

1.3.1. Зертханаға түскен топыра  үлгісін тазарту қажет, яғни өсімдік  тамырларынан, тас және гравилерден.

1.3.2. Топырақ үлгісін фарфорлы  ыдста ұнтақтап, диаметрі 1 мл електен  өткіземіз. 2 – 3 рет қайталаймыз.

Анализде қолданатын ерітінділерді дайындау:

1.3.3. Ерітінділерді дайындауды желдеткіш  шкафта жүргізеді.

1.3.4. Бір молярлы азот қышқылы  ерітіндісін дайындау:

Сыйымдылығы 1000 мл конусты колбаға, сыйымдылығы 1000 мл цилиндрмен 938 мл бидистилденген су аламыз. Сыйымдылығы 100 мл цилиндрге 62 мл азот қышқылын алып, бидистильденген суға құямыз. Шыны таяқшамен абайлап араластырып, алынған ерітіндіні бөлме температурасында суытамыз.

1.3.5. Бес молярлы азот қышқылы  ерітіндісін дайындау:

Сыйымдылығы 1000 мл конусты колбаға, сыйымдылығы 1000 мл цилиндрмен 938 мл бидистильденген су аламыз. Сыйымдылығы 100 мл цилиндрге 62 мл азот қышқылын алып, бидистильденген суға құямыз. Шыны таяқшамен абайлап араластырып, алынған ерітіндіні бөлме температурасында суытамыз.

Анализ кезінде қолданылатын ыдыстарға қойылатын талаптар:

1.3.6. Анализ жүргізген кезде тек  қана шыны жән пластмассадан  жасалған ыдыстарды қолдану қажет.

1.3.7. Анализде қолданған және  ерітінділерді сақтаған ыдыстарды  жуғыш заттармен (сода, ұнтақ), ағынды  сумен жуу қажет, ыдыстарды 24 сағатқа азот қышқылына салып (қышқыл: су 1:5),  жақсылап ағын сумен жуып, дистильденген сумен шаю қажет.

Топырақтың ылғалын анықтау:

1.3.8. Топырақ үлгісінің абсолютті-құрғақ  массасын мына формуламен есептейді:

                      Pқұр = Pауа құр * K   (1)

мұндағы,  Pқұр – топырақтың  абсолютті – құрғақ массасы, г;

Pауа құр – топырақтың ауа-құрғақ массасы, г;

K – есептеу коэффициенті.

1.3.9. Топырақ үлгісінің ауа-құрғақ  массасын анықтау үшін, құрақ, таза  ыдысқа (бюкс) ауа-құрғақ топырақ  үлгісін алып, аналитикалық таразымен  дәл (шамамен 1,00г-0,01г-ға дейінгі дәлдікпен) өлшейміз.